Bizarre 'Dark Fluid' with Negative Mass Could Dominate the Universe

Пузыри могут быть смоделированы как отрицательная масса.
Кредит: Миша Левинский/Фликр, КС-ГО

Это неловко, но астрофизики первым, чтобы признать это. Наши лучшие теоретической модели могу объяснить только 5 процентов Вселенной. Остальные 95 процентов-это классно сделан почти полностью из невидимого, неизвестного материала, получившая название темной энергии и темной материи. Так что даже если есть миллиард триллионов звезд в наблюдаемой Вселенной, они являются на самом деле крайне редко.

Два таинственных темных веществ может быть выведено только из гравитационных эффектов. Темная материя может быть невидимый материал, но он обладает гравитационной силой на окружающую материю, что мы можем измерить. Темная энергия-это сила отталкивания, которая заставляет Вселенную расширяться с ускорением. Эти двое всегда рассматривались как отдельные явления. Но мое новое исследование, опубликованное в астрономии и астрофизике, предполагает, что они могут быть частью той же странная концепция — единый, «темная жидкость» отрицательных масс.

Отрицательные массы-это гипотетическая форма материи, которая будет иметь тип отрицательную гравитацию — отталкивать всех остальных материал вокруг них. В отличие от привычной положительной массы материи, если выдвигается отрицательная масса, ускорение по отношению к вам а не от вас.

Отрицательных масс не новую идею в космологии. Как и обычной материи, отрицательная масса частицы станет более распространено, так как Вселенная расширяется — это означает, что их отталкивающие силы становятся слабее с течением времени. Однако, исследования показали, что движущей силой ускоряющегося расширения Вселенной непрерывно и постоянно. Это несоответствие ранее привела исследователей отказаться от этой идеи. Если существует темная жидкость, он не должен редеть со временем.

В новом исследовании, предлагаю модификация теории Эйнштейна общей теории относительности позволяют отрицательных масс не только существуют, но и постоянно создаются. «Создание материи» уже был включен в раннем альтернативной теории Большого Взрыва, известного как стационарной моделью. Главным предположением было то, что (положительную массу) вопрос был непрерывно создаются для пополнения материала, так как Вселенная расширяется. Теперь мы знаем из наблюдений, доказательств, что это неправильно. Однако, это не значит, что отрицательная масса материи не может быть непрерывно создаются. Я показываю, что эта предполагаемая темной жидкости не слишком распылены. Вместо этого он ведет себя точно так же, как темная энергия.

Я также разработала 3D компьютерную модель этой гипотетической Вселенной, чтобы увидеть, если это может также объяснить физическую природу темной материи. Темная материя была введена, чтобы объяснить тот факт, что галактики вращаются гораздо быстрее, чем наши модели предсказывают. Это означает, что некоторые дополнительные невидимой материи должны присутствовать, чтобы предотвратить их вращение друг от друга.

Моя модель показывает, что окружающие отталкивания от темной жидкости также могут удерживать галактики вместе. Тяжести С положительной массы галактики привлекает отрицательные массы со всех сторон, и как отрицательная масса жидкости приближается к галактике это в свою очередь оказывает сильного отталкивания на галактику, что позволяет ему вращаться на высокой скорости без разлетающихся. Поэтому кажется, что простой знак «минус» может решить одну из старейших проблем в физике.

Можно возразить, что это звучит немного неправдоподобно. Но в то время как отрицательные массы являются странными, они значительно менее странный, чем вы можете думать сразу. Для начала, эти эффекты могут только показаться необычной и незнакомой для нас, так как мы живем в регионе, где преобладают положительные массы.

Будь то физически или нет, отрицательные массы уже имеют теоретическую роль в огромном количестве областей. Пузырьки воздуха в воде могут быть смоделированы как отрицательная масса. Недавние лабораторные исследования также создаваемые частицами, которые ведут себя так, как если бы они были отрицательные массы.

И физики уже знакомы с понятием отрицательной плотностью энергии. Согласно квантовой механике, пустое пространство состоит из поля, изменяя фон энергии, которая может быть отрицательной в тех местах, — порождая волны и виртуальных частиц, которые появляются в и из существования. Это даже может создать крошечные силы, которые могут быть измерены в лаборатории.

Новое исследование может помочь решить многие проблемы современной физики. Теория струн, которая является нашей единственной надеждой на объединение физики квантового мира с теорией Эйнштейна в космос, в настоящее время рассматривается как несовместимое с данными наблюдений. Однако, теория струн предполагает, что энергия в пустом пространстве должна быть отрицательной, что подтверждает теоретические ожидания для отрицательной массы темной жидкости.

Более того, команда за революционное открытие ускорения расширения Вселенной на удивление обнаружил доказательства отрицательная масса космологии, но принял разумные меры предосторожности интерпретации этих противоречивых результатов как «нефизической.»

Теория также может решить проблему измерения расширения Вселенной. Это объясняется Хаббл-Леметр законом, наблюдение, что более далекие галактики удаляются быстрее. Взаимосвязь между скоростью и расстоянием галактики определяется «постоянная Хаббла», но измерения его продолжали меняться. Это привело к кризису в космологии. К счастью, отрицательная масса космологии математически предсказывает, что Хаббл «постоянная» должна изменяться с течением времени. Очевидно, есть доказательства, что этот странный и нестандартный новая теория заслуживает научного внимания.

Создатель из области космологии, Альберт Эйнштейн, сделал — вместе с другими учеными, в том числе Стивен Хокинг — считают отрицательной массы. В самом деле, в 1918 году Эйнштейн даже написал, что его общая теория относительности, возможно, придется быть изменены, чтобы включить их.

Несмотря на эти усилия, отрицательная масса космологии могу ошибаться. Теория, кажется, чтобы дать ответы на так много текущих открытых вопросов, на которые ученые будут — совершенно справедливо — весьма подозрительно. Однако, часто вне поля идей, которые дают ответы на давние проблемы. Сильное накопление доказательств возросло до такой степени, что мы должны рассмотреть эту необычную возможность.

Самый большой телескоп, чтобы когда-нибудь построят — массив, квадратный километр (СКА) — будет измерять распределение галактик на протяжении всей истории Вселенной. Я планирую использовать в СКА, чтобы сравнить свои наблюдения с теоретическими предсказаниями как отрицательная масса космологии и стандартные одно — помогая, в конечном итоге, доказать, существуют ли отрицательные массы в нашей реальности.

The Square Kilometre Array may provide answers.

Массив квадратный километр может дать ответы.
Кредит: офис разработки проекта СКА и Суинберн астрономии производств, КС-СА

Ясно, что эта новая теория порождает множество новых вопросов. Так как все научные открытия, приключения не заканчиваются. На самом деле, стремление понять истинную природу этой прекрасной, единой, и, возможно, поляризованные — вселенную только началась.

Джейми Farnes, научный сотрудник & астрофизик из Оксфордского е-исследовательского центра Оксфордского университета

Эта статья опубликована от разговора под Creative Commons лицензии. Читайте оригинал статьи. Следите за всеми экспертного голоса, вопросы и обсуждения — и стать предметом обсуждения — на Facebook, Twitter и Google +. Выраженные мнения являются мнениями автора и не обязательно отражают точку зрения издателя. Эта версия статьи была впервые опубликована на прямую науки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *